KALTARBEITSSTAHL COLD WORK TOOL STEEL

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1 KALTARBEITSSTAHL COLD WORK TOOL STEEL

2 Qualitativer Vergleich der wichtigsten Eigenschaftsmerkmale Qualitative comparison of the major steel properties Marke / Grade BÖHLER Verschleißwiderstand abrasiv Verschleißwiderstand adhäsiv Zähigkeit Bearbeitbarkeit Maßhaltigkeit bei der Wärmebehandlung Wear resistance abrasive Wear resistance adhesive Toughness Machinability Dimensional stability in heat treatment K100 K105 K107 K110 K190 MICROCLEAN K245 K305 K306 K329 K340 ISODUR K360 ISODUR K390 MICROCLEAN K455 K460 K510 K600 K605 K720 K890 MICROCLEAN Die Tabelle soll einen Anhalt für die Auswahl von Stählen bieten. Sie kann jedoch die unterschiedlichen Beanspruchungsverhältnisse für verschiedene Einsatzgebiete nicht berücksichtigen. Unser technischer Beratungsdienst steht Ihnen für alle Fragen der Stahlverwendung und -verarbeitung jederzeit zur Verfügung. This table is intended to facilitate the steel choice. It does not, however, take into account the various stress conditions imposed by the different types of application. Our technical consultancy staff will be glad to assist you in any questions concerning the use and processing of steels. 2

3 Eigenschaften Maßänderungsarmer, ledeburitischer 12%-iger Chromstahl mit hoher Verschleißfestigkeit, lufthärtbar. Properties Dimensionally stable ledeburitic 12% chromium steel, possessing superior wear resistance, suitable for air hardening. Verwendung Schnitt- und Stanzwerkzeuge: Vorwiegend Stempel für Hochleistungsschnitte und sehr komplizierte Folge- und Gesamtschnitte, vor allem für die Elektroindustrie, Beschlagteileerzeugung, Konservendosen- u. Kartonagenindustrie, Uhrenindustrie, Sägezahnschnitte, auch Schabeund Repassierwerkzeuge für größte Stückzahlen, hochbeanspruchte Stempel für alle Arten von Stanzwerkzeugen, Schermesser hoher Schnittleistung zum Schneiden von Blechen bis etwa 4 mm Dicke, Abgratwerkzeuge, Messer für Drahtstifte-Erzeugung usw. Application Blanking, punching, shearing etc.: Punches for high duty and complicated progressive and integral cutting dies, mainly for industries making electrical equipment, fittings, card-board, preserve cans, and watches; saw teeth cutting dies, scraping and trimming tools for maximum production runs, all types of high duty punches, high performance shear blades for cutting sheet of up to 4 mm thickness, deburring tools, and cutters for wire nail manufacture. Spanabhebende Werkzeuge: Räumnadeln, Messer für die Stahlwollefertigung, hochbeanspruchte Holzbearbeitungswerkzeuge. Machining: Broaches, cutters for steel wool production, high duty woodworking tools. Werkzeuge zur spanlosen Formgebung: Gewindewalzbacken und -rollen, Bördel- und Sickenrollen, Stempel und Matrizen für die Kaltmutter-Fertigung, Drück- und Preßwerkzeuge, Tiefziehwerkzeuge, Fließpreßwerkzeuge zum Verarbeiten von Leichtmetallegierungen und Stahl, Einsenkpfaffen für die Herstellung von Kunststoffformen, Rändelwerkzeuge, Zieheisen für Drahtzug, Ziehmatrizen und Ziehstopfen für Rohr- und Stangenzug, Dorne zum Kaltpilgern von Stahlrohren, Hämmer zur Nadelherstellung (Nadelreduzierbacken). Chipless shaping: Thread rolling dies, flanging and beading dies, punches and dies for cold nut manufacture; tools for spinning, pressing, deep drawing, and cold extrusion of light alloys and steel; master hobs for making synthetic resin, molding dies, knurling tools, wire drawing dies, mandrels and dies for tube and rod drawing, mandrels for the cold pilger rolling of steel tubes, hammers and reducing dies for needle manufacture. Meßzeuge: Measuring tools: 3

4 Verschleißfeste Werkzeuge und Bauteile: Preßwerkzeuge zum Verarbeiten stark verschleißender keramischer Stoffe, Formplatten für die Ziegelindustrie und zur Fertigung für fester Steine, Preßwerkzeuge für die pharmazeutische Industrie, Führungsbüchsen für Automaten, Führungseinsätze für spitzenlose Schleifmaschinen, Stufenscheiben und Ringe für Drahtziehmaschinen, Sandstrahldüsen, Werkzeuge für die Sinterindustrie. Wear resisting tools and components: Press tools for the processing of highly abrasive ceramic materials, liner plates for the brick industry and for making refractories, press tools for the pharmaceutical industry, automatic lathe guide sleeves, guide bars in centerless grinding machines, cone pulleys and rings for wire drawing machines, sandblast nozzles, and tools for the powder metal industry. Warmarbeitswerkzeuge: Hochbeanspruchte Hammerkerne für die Sensenund Sichelerzeugung sowie für Schnellschlaghämmer zum Ausschmieden harter oder hochlegierter Stähle, ferner für Fertigwalzköpfe bei Ringwalzen, Warmziehringe u. dgl. Hot work tools: High duty hammer cores for the manufacture of scythes and sickles, and for fast hitting hammers used to forge hard or high alloy steels; tyre mill finishing rolls, hot drawing rings etc. Chemische Zusammensetzung (Anhaltswerte in %) / Chemical composition (average %) C Si Mn Cr W 2,10 0,25 0,40 11,50 0,70 Normen Standards EN / DIN AISI SIS UNI < > (~D6) ~ 2312 ~X215CrW12 1KU X210CrW12 UNE ~ F5213 ~ X210CrW12 4

5 Warmformgebung Schmieden: 1050 bis 850 C Langsame Abkühlung im Ofen oder in wärmeisolierendem Material. Hot forming Forging: 1050 to 850 C Slow cooling in furnace or thermoinsulating material. Wärmebehandlung Weichglühen: 800 bis 850 C Geregelte langsame Ofenabkühlung mit 10 bis 20 C/h bis ca. 600 C, weitere Abkühlung in Luft. Härte nach dem Weichglühen: max. 250 HB. Heat treatment Annealing: 800 to 850 C Slow controlled cooling in furnace at a rate of 10 to 20 C/hr down to approx. 600 C, further cooling in air. Hardness after annealing: max. 250 HB. Spannungsarmglühen: 650 bis 700 C Langsame Ofenabkühlung. Zum Spannungsabbau nach umfangreicher Zerspanung oder bei komplizierten Werkzeugen. Haltedauer nach vollständiger Durchwärmung 1-2 Stunden in neutraler Atmosphäre. Stress relieving: 650 to 700 C Slow cooling in furnace. Intended to relieve stresses set up by extensive machining, or in complex shapes. After through heating, hold in neutral atmosphere for1-2hours. Härten: 950 bis 980 C Öl, Warmbad (220 bis 250 C oder 500 bis 550 C), Druckluft, Luft, Gas Haltedauer nach vollständigem Durchwärmen: 15 bis 30 Minuten. Erzielbare Härte: HRC. Sonderwärmebehandlung: Härten 1020 C und Anlassen bei 500 C. Erreichbare Härte ca. 61 HRC ( z.b. bei nachfolgenden Nitrieren). Hardening: 950 to 980 C Oil, salt bath (220 to 250 C or 500 to 550 C), air plast, still air, gas Holding time after temperature equalization: 15 to 30 minutes. Obtainable hardness: HRC. Special treatment: Hardening 1020 C and tempering at 500 C. Obtainable hardness approx. 61 HRC (e.g. if followed by nitriding). Anlassen: Langsames Erwärmen auf Anlasstemperatur unmittelbar nach dem Härten/Verweildauer im Ofen 1 Stunde je 20 mm Werkstückdicke, jedoch mindestens 2 Stunden/Luftabkühlung. Richtwerte für die erreichbare Härte nach dem Anlassen bitten wir dem Anlassschaubild zu entnehmen. In bestimmten Fällen ist es zweckmäßig mit gesenkter Anlasstemperatur und verlängerter Haltedauer vorzugehen. Tempering: Slow heating to tempering temperature immediately after hardening/time in furnace 1 hour for each 20 mm of workpiece thickness but at least 2 hours/cooling in air. For average hardness figures to be obtained please refer to the tempering chart. For certain cases we recommend to reduce tempering temperature and increase holding time. 5

6 Anlassschaubild Härtetemperatur: 950 C Probenquerschnitt: Vkt. 20 mm Tempering chart Hardening temperature: 950 C Specimen size: square 20 mm Wärmebehandlungsschema Heat treatment sequence Reparaturschweißen Die Gefahr von Rissen bei Schweißarbeiten ist, wie allgemein bei Werkzeugstählen, vorhanden. Sollte ein Schweißen unbedingt erforderlich sein, bitten wir Sie, die Richtlinien Ihres Schweißzusatzwerkstoffherstellers zu beachten. Repair welding There is a general tendency for tool steels to develop cracks after welding. If welding cannot be avoided, the instructions of the appropriate welding electrode manufacturer should be sought and followed. 6

7 ZTU-Schaubild für kontinuierliche Abkühlung / Continuous cooling CCT curves Austenitisierungstemperatur: 980 C Haltedauer: 30 Minuten Chemische Zusammensetzung (Anhaltswerte in %) / Chemical composition (average %) C Si Mn Cr V W 2,03 0,39 0,32 11,49 0,11 0,78 Härte in HV Gefügeanteile in % 0, ,0 Abkühlungsparameter, d. h. Abkühlungsdauer von 800 C bis 500 C in sx K/min Abkühlungsgeschwindigkeit in K/min im Bereich von 800 C bis 500 C Mk...Korngrenzenmartensit Austenitising temperature: 980 C Holding time: 30 minutes Vickers hardness phase percentages cooling parameter, i.e. duration of cooling from 800 C to 500 C in sx K/min cooling rate in K/min in the 800 C to 500 C range Mk....Grain boundary martensite Gefügemengenschaubild / Quantitative phase diagram Lk... Ledeburitkarbid / Ledeburite carbide RA... Restaustenit / Residual austenite A... Austenit / Austenite B... Bainit / Bainite P... Perlit / Perlite K... Karbid / Carbide M... Martensit / Martensite Wasserkühlung / Water cooling ---- Ölabkühlung / Oil cooling - - Luftabkühlung / Air cooling 1... Werkstückrand / Edge or face 2... Werkstückzentrum / Core 3... Jominy Probe: Abstand von der Stirnfläche 3... Jominy test: distance from end 7

8 Isothermisches ZTU-Schaubild / Isothermal TTT curves Austenitisierungstemperatur: 980 C Haltedauer: 30 Minuten Chemische Zusammensetzung (Anhaltswerte in %) / Chemical composition (average %) C Si Mn Cr V W 2,03 0,39 0,32 11,49 0,11 0,78 Austenitising temperature: 980 C Holding time: 30 minutes A... Austenit / Austenite B... Bainit / Bainite P... Perlit / Perlite K... Karbid / Carbide M... Martensit / Martensite Abhängigkeit der Kernhärte und der Einhärtetiefe vom Werkstückdurchmesser Härtetemperatur: 950 C Härtemittel: Öl Luft Influence of work diameter on core hardness and hardness penetration Quenched from: 950 C Agent: Oil Air 8

9 Bearbeitungshinweise (Wärmebehandlungszustand weichgeglüht, Richtwerte) Drehen mit Hartmetall Schnittiefe mm 0,5 bis 1 1 bis 4 4 bis 8 über 8 Vorschub mm/u 0,1 bis 0,3 0,2 bis 0,4 0,3 bis 0,6 0,5 bis 1,5 BOEHLERIT- Hartmetallsorte SB10,SB20 SB10, SB20, EB10 SB30, EB20 SB30, SB40 ISO - Sorte P10,P20 P10, P20, M10 P30, M20 P30, P40 Schnittgeschwindigkeit, m/min Wendeschneidplatten Standzeit 15 min 210 bis bis bis bis 45 Gelötete Hartmetallwerkzeuge Standzeit 30 min 150 bis bis bis bis 35 Beschichtete Wendeschneidplatten Standzeit 15 min BOEHLERIT ROYAL 121 BOEHLERIT ROYAL 131 Schneidwinkel für gelötete Hartmetallwerkzeuge Spanwinkel Freiwinkel Neigungswinkel bis 210 bis bis 12 6 bis 8 0 bis 180 bis bis 12 6 bis 8 bis 130 bis bis 12 6 bis 8 bis 80 bis 60 6 bis 12 6 bis 8 Drehen mit Schnellarbeitsstahl Schnittiefe mm 0,5 3 6 Vorschub mm/u 0,1 0,4 0,8 BÖHLER/DIN-Sorte S700 / DIN S Schnittgeschwindigkeit, m/min Standzeit 60 min 30 bis bis bis 10 Spanwinkel Freiwinkel Neigungswinkel Fräsen mit Messerköpfen Vorschub mm/u bis 0,2 0,2 bis 0,4 Schnittgeschwindigkeit, m/min BOEHLERIT SBF/ ISO P bis bis 60 BOEHLERIT SB40/ ISO P bis bis 40 BOEHLERIT ROYAL 131 / ISO P bis bis 85 Bohren mit Hartmetall Bohrerdurchmesser mm 3 bis 8 8 bis bis 40 Vorschub mm/u 0,02 bis 0,05 0,05 bis 0,12 0,12 bis 0,18 BOEHLERIT / ISO-Hartmetallsorte HB10/K10 HB10/K10 HB10/K10 Schnittgeschwindigkeit, m/min 50 bis bis bis 35 Spitzenwinkel 115 bis bis bis 120 Freiwinkel

10 Recommendation for machining (Condition annealed, average values) Turning with carbide tipped tools depth of cut mm 0,5 to 1 1 to 4 4 to 8 over 8 feed, mm/rev. 0,1 to 0,3 0,2 to 0,4 0,3 to 0,6 0,5 to 1,5 BOEHLERIT grade SB10, SB20 SB10, SB20, EB10 SB30, EB20 SB30, SB40 ISO grade P10, P20 P10, P20, M10 P30, M20 P30, P40 cutting speed, m/min indexable carbide inserts edge life 15 min 210 to to to to 45 brazed carbide tipped tools edge life 30 min 150 to to to to 35 hardfaced indexable carbide inserts edge life 15 min BOEHLERIT ROYAL 121 BOEHLERIT ROYAL 131 cutting angles for brazed carbide tipped tools rake angle clearance angle angle of inclination to 210 to 140 6to12 6to8 0 to 180 to 140 6to12 6to8 to 130 to 100 6to12 6to8 to 80 to 60 6to12 6to8 Turning with HSS tools depth of cut, mm 0,5 3 6 feed, mm/rev. 0,1 0,4 0,8 HSS-grade BÖHLER/DIN S700 / DIN S cutting speed, m/min edge life 60 min 30 to to to 10 rake angle clearance angle angle of inclination Milling with carbide tipped cutters feed, mm/tooth to 0,2 0,2 to 0,4 cutting speed, m/min BOEHLERIT SBF/ ISO P to to 60 BOEHLERIT SB40/ ISO P to to 40 BOEHLERIT ROYAL 131 / ISO P to to 85 Drilling with carbide tipped tools drill diameter, mm 3 to 8 8 to to 40 feed, mm/rev. 0,02 to 0,05 0,05 to 0,12 0,12 to 0,18 BOEHLERIT / ISO-grade HB10/K10 HB10/K10 HB10/K10 cutting speed, m/min 50 to to to 35 top angle 115 to to to 120 clearance angle

11 Physikalische Eigenschaften Physical properties Dichte bei / Density at C... 7,70...kg/dm 3 Wärmeleitfähigkeit bei / Thermal conductivity at C... 20,0...W/(m.K) Spezifische Wärme bei / Specific heat at C J/(kg.K) Spez. elektr. Widerstand bei / Electrical resistivity at C... 0,65...Ohm.mm 2 /m Elastizitätsmodul bei / Modulus of elasticity at C x N/mm 2 Wärmeausdehnung zwischen 20 C und... C, 10-6 m/(m.k) bei Thermal expansion between 20 C and... C, 10-6 m/(m.k) at 100 C 200 C 300 C 400 C 500 C 600 C 10,5 11,0 11,0 11,5 12,0 12,0 Für Anwendungen und Verarbeitungsschritte, die in der Produktbeschreibung nicht ausdrücklich erwähnt sind, ist in jedem Einzelfall Rücksprache zu halten. As regards applications and processing steps that are not expressly mentioned in this product description/data sheet, the customer shall in each individual case be required to consult us. 11

12 Gedruckt auf chlorfrei gebleichtem, umweltfreundlichem Papier / Printed on chlorine-free bleached paper having no polution effects Überreicht durch: Your partner: BÖHLER EDELSTAHL GMBH MARIAZELLER STRASSE 25 POSTFACH 96 A-8605 KAPFENBERG/AUSTRIA TELEFON: (+43) 3862/ TELEFAX: (+43) 3862/ info@bohler-edelstahl.com Die Angaben in diesem Prospekt sind unverbindlich und gelten als nicht zugesagt; sie dienen vielmehr nur der allgemeinen Information. Diese Angaben sind nur dann verbindlich, wenn sie in einem mit uns abgeschlossenen Vertrag ausdrücklich zur Bedingung gemacht werden. Bei der Herstellung unserer Produkte werden keine gesundheits- oder ozonschädigenden Substanzen verwendet. The data contained in this brochure is merely for general information and therefore shall not be binding on the company. We may be bound only through a contract explicitly stipulating such data as binding. The manufacture of our products does not involve the use of substances detrimental to health or to the ozone layer. K107 DE SPS